WaterWeb: Untersuchung von Land-Süßwasser-Dynamiken im Kontext des globalen Wandels durch die Perspektive der Biodiversität

• Antragstellerin: Dr. Maria Alejandra Parreno
• Fachliche Zuordnung: Ökologie der Landnutzung ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 568975044

Land-Süßwasser-Interaktionen sind entscheidend für das Funktionieren des Ökosystems im Grünland. In Uferbereichen findet ein ständiger Energie- und Nährstoffaustausch zwischen Wasser und Land durch Arteninteraktionen und Prozesse wie Hochwasser und Sedimentablagerung statt. Die Intensivierung der Landnutzung und die Homogenisierung der Landschaft verändern die Struktur und die Zusammensetzung der Wasserqualität in Uferbereichen, was zu kaskadierenden Effekten auf die Biodiversität und Ökosystemfunktionen wie Bodenfruchtbarkeit, Produktivität und Nährstoffkreislauf führt. Trotz ihrer Bedeutung sind Land-Süßwasser-Interaktionen in landwirtschaftlich genutzten Grünländern in der disziplinären Fokusforschung noch wenig erforscht und isoliert. WaterWeb zielt darauf ab, diese Lücke zu schließen, indem Süßwasserquellen und die damit verbundene Uferbiodiversität in 36 Grünlandflächen an drei Standorten in Deutschland entlang eines Gradienten der Landnutzungsintensität über drei Jahre untersucht werden. Wir gehen davon aus, dass Süßwasserkörper in der Nähe weniger intensiv bewirtschafteter Flächen eine höhere Wasserqualität und eine größere geomorphologische Komplexität aufweisen und gesündere und reichere Ufergemeinschaften begünstigen als solche in intensiv bewirtschafteten Flächen. Die Biodiversität, insbesondere der aquatischen und semiaquatischen Makroinvertebraten, wird wiederum mit verbesserten Ökosystemfunktionen im umliegenden Land, wie z. B. höherer Bodenfruchtbarkeit und -produktivität, in Zusammenhang stehen. Um diese Hypothesen zu überprüfen, wird WaterWeb zunächst eine interdisziplinäre Methodenpalette zur Charakterisierung von Uferbereichen anwenden: hydrologische Kartierung mittels GIS, ganzjährige Überwachung der Wasserqualität mit physikochemischen Sensoren, Bewertung von Flohkrebsgemeinschaften als Bioindikatoren und eDNA-Metabarcoding zur Charakterisierung größerer Makroinvertebratengemeinschaften, die sonst durch traditionelle Probenahmemethoden nicht erfasst werden. Räumliche Analysen und Strukturgleichungsmodelle werden eingesetzt, um die kausalen Zusammenhänge unserer Hypothesen zwischen Landnutzungsintensität, Wasserqualität, Biodiversität und terrestrischen Funktionen zu überprüfen. Vorläufige Analysen deuten darauf hin, dass die Nähe zu Süßwasser die Zusammensetzung der Insekten- und Pflanzengemeinschaften signifikant beeinflusst und mit einer höheren oberirdischen Produktivität verbunden ist. Die neuen, durch WaterWeb gesammelten und analysierten Daten werden die Mechanismen dieser Prozesse aufklären und möglicherweise die beobachtete intraplatten- und interannuelle Variabilität von Ökosystemfunktionen erklären, die nicht allein durch Effekte der Landnutzungsintensität erklärt werden kann. Obwohl sich die meisten Versuchsflächen im Umkreis von 500 m um Süßwasserkörper befinden, wird WaterWeb die ersten Datensätze generieren, die deren Zustand und die Zusammensetzung der Uferbiodiversität der Biodiversitäts-Exploratorien.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1374: Biodiversitäts-Exploratorien